(57)【要約】【課題】  基礎の水平方向に沿う幅を小さく設定しつつ振動減衰効果を得ることができ、施工を容易且つ迅速に行えるようにすること。【解決手段】  地盤Ｇに埋設される領域に形成された基礎１１と、この基礎１１上に連設されて地盤Ｇの地表Ｇ１上に位置する地上階１２とを備えて建物１０が構成されている。基礎１１は、コンクリートを用いて構成されているとともに、略水平方向に沿って位置する。基礎１１は、地上階１２の水平方向に沿う幅Ｗに収まる領域に形成され、その厚さｔ１が２〜１１ｍに設定されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上階を含む建物の地盤に埋設される領域に略水平方向に沿って位置するとともに、コンクリートを用いて構成される基礎を備え、
前記基礎は、地上階の水平方向に沿う幅内に収まる領域に形成されている一方、その厚さが２〜１１ｍに設定されていることを特徴とする建物の基礎構造。
【請求項２】
前記建物は、地下階を含み、当該地下階の下部に前記基礎が形成されていることを特徴とする請求項１記載の建物の基礎構造。
【請求項３】
地上階及び地下階を含む建物の地盤に埋設される領域に位置し、地上階の下方において地下階の外壁を形成するとともに、コンクリートを用いて構成される基礎を備え、
前記基礎は、地上階の水平方向に沿う幅内に収まる領域に形成されている一方、その厚さが１〜１１ｍに設定されていることを特徴とする建物の基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の基礎構造に係り、更に詳しくは、簡単な構造により、地盤からの建物に伝搬する振動を低減することができる建物の基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物において、鉄道や地下鉄等から地盤を介して伝搬する固体音や振動を低減する場合、建物の基礎部分と地盤との間に防振層を設けた形態が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。特許文献１〜４の防振層は、ロックウール材や発泡スチロール、ゴムマットにより構成され、地盤からの振動を減衰して吸収するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】実開平７−１６８６０号公報
【特許文献２】実開平６−１７３２８８号公報
【特許文献３】特開平７−１１９１７２号公報
【特許文献４】特開平７−２０７６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜４の形態にあっては、通常の施工に対し、防振層を設置する工程が加わるという不都合を生じる。しかも、防振層は、建物の基礎外周面から水平方向にはみ出る位置に設けられているので、隣接する建物同士が密接すると、防振層を施工するスペースが狭くなり、当該施工が技術的に困難となったり、地盤内で防振層を設ける領域が確保できなくなるという不都合がある。
また、地盤と基礎とに跨るガス管等の配管を行う場合（特許文献４参照）、防振層の部分で振動絶縁の処理を施す必要がある。これにより、配管と防振層とをシール材によってシールする等の施工に伴う労力が多大となって工期が長くなるばかりでなく、施工コストが上昇するという不都合を招来する。
【０００５】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、基礎の水平方向に沿う幅を小さく設定しつつ振動低減効果を得ることができ、且つ、施工を容易且つ迅速に行うことができる建物の基礎構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、地上階を含む建物の地盤に埋設される領域に略水平方向に沿って位置するとともに、コンクリートを用いて構成される基礎を備え、
前記基礎は、地上階の水平方向に沿う幅内に収まる領域に形成されている一方、その厚さが２〜１１ｍに設定される、という構成が採用されている。
【０００７】
本発明において、前記建物は、地下階を含み、当該地下階の下部に前記基礎が形成される、という構成を採ることが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、地上階及び地下階を含む建物の地盤に埋設される領域に位置し、地上階の下方において地下階の外壁を形成するとともに、コンクリートを用いて構成される基礎を備え、
前記基礎は、地上階の水平方向に沿う幅内に収まる領域に形成されている一方、その厚さが１〜１１ｍに設定される、という構成が採用される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、地上階の水平方向に沿う幅内に基礎が収まるので、当該基礎を最小限の幅に設定することができ、建物同士が密接する場合であっても、基礎の施工を容易に行うことができる。また、コンクリートからなる基礎を前述の厚さに設定したので、基礎の重量が増し、剛性が高まって地盤とのインピーダンス比が大きくなり、地盤から建物内部に伝搬する振動を低減することが可能となる。つまり、従来のような防振層の施工を省略しても振動低減作用を得ることができる。これにより、建物の基礎における施工及びその管理の簡略化を図ることができ、施工の労力を軽減しつつ工期を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１には、第１実施形態に係る建物をモデル化した正面断面図が示されている。この図において、建物１０は、地盤Ｇに埋設される領域に形成された基礎１１と、この基礎１１上に連設されて地盤Ｇの地表Ｇ１上に位置する地上階１２とを備えて構成されている。
【００１２】
前記基礎１１は、密度２０００〜３５００ｋｇ／ｍ３、ヤング率１×１０９〜１×１０１１Ｎ／ｍ２のコンクリート、鉄筋コンクリート若しくは鉄骨コンクリートを用いて構成されている。基礎１１は、略水平方向に沿って位置するとともに、地上階１２の水平方向に沿う幅Ｗに収まる領域に形成されている。具体的には、基礎１１の図１中左右幅は、前記幅Ｗと略同一に設定され、基礎１１の左右両側が前記幅Ｗの領域からはみ出さないようになっている。また、基礎１１の上面は、地表Ｇ１と略同一面上に位置して一階のフロアを形成する。
【００１３】
基礎１１の厚さｔ１（図１中上下幅）は、２〜１１ｍに設定されている。前記厚さｔ１を２ｍ未満とすると、十分な振動低減効果が得られなくなる。この一方、前記厚さｔ１が１１ｍを越えても、厚さｔ１が１１ｍの場合に比べて振動低減効果に殆ど変化が見られなくなり、コンクリートの量が増大することとなる。
【００１４】
前記地上階１２は、略鉛直方向に向けられるとともに、横方向に所定間隔毎に設けられた複数の垂直壁部１４と、略水平方向に向けられるとともに、地表Ｇ１位置から上方に所定間隔毎に設けられた複数の水平壁部１５と、垂直壁部１４と水平壁部１５とにより囲まれる複数の室内空間１６とを備えている。各垂直壁部１４及び水平壁部１５は、基礎１１と同様のコンクリートを用いて構成されている。各水平壁部１５は、二階以上の各階のフロアを形成し、最も上方の水平壁部１５が屋上階を形成するようになっている。
【００１５】
次に、本発明の第１実施形態以外の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前記第１実施形態と同一若しくは同等の構成部分については必要に応じて同一符号を用いるものとし、説明を省略若しくは簡略にする。
【００１６】
［第２実施形態］
図２には、本発明の第２実施形態に係る建物１０をモデル化した正面断面図が示されている。この第２実施形態は、第１実施形態に対し、地下階２０を設け、当該地下階２０の下部に基礎１１を設けたものである。
前記地下階２０は、地上階１２の下方に連なって地盤Ｇ内に位置するように形成されている。地下階２０は、地上階１２と同様に垂直壁部１４、水平壁部１５及び室内空間１６を備え、地上階１２との間の水平壁部１５が一階のフロアを形成するようになっている。
【００１７】
［第３実施形態］
図３には、本発明の第３実施形態に係る建物１０をモデル化した正面断面図が示されている。この第３実施形態は、地下階２０の側方（図３中左側）に鉛直方向に向けられた基礎１１を設けたものである。
基礎１１は、地上階１２の下方に位置し、当該地上階１２の前記幅Ｗに収まる領域に形成されている。また、基礎１１は、地下階２０の外壁を形成するように設けられ、その厚さｔ２が１〜１１ｍに設定されている。前記厚さｔ２を１ｍ未満とすると、十分な振動低減効果が得られなくなる。この一方、前記厚さｔ２が１１ｍを越えても、前記第１実施形態の基礎１１と同様に、厚さｔ２の増大による振動低減効果の変化が殆ど見られなくなると推測される。
【００１８】
以下に、本発明の効果を確認するための実施例１〜１４、比較例１〜４を説明する。
【００１９】
加振源Ｐから建物１０への振動伝搬をシミュレーションすべく、表１及び表２に示される条件において、二次元周波数応答分析を行った。
ここで、実施例１〜６及び比較例１，２では、図１に示されるように、地上階１２及び基礎１１からなる建物１０とされ、実施例７〜１２及び比較例３，４では、図２に示されるように、地上階１２、地下階２０及び基礎１１からなる建物１０とされ、実施例１３，１４では、基礎１１及び地下階２０が図３に示されるように設けられた建物１０とされる。
【００２０】
前記二次元周波数応答分析は、加振源Ｐを振動させたときの地上階１２の二階、三階及び屋上階を構成する各水平壁部１５での振動をそれぞれ測定し、平均値を求めた。この際、ソフトウェアＮａｓｔｒａｎ（メーカー名：ＭＳＣソフトウェア）により、図中二点鎖線で示される境界部分Ｇ２で加振源Ｐからの振動の反射がないように処理した。比較例１の計算結果を基準として実施例１〜１４及び比較例２〜４の計算結果の減衰量を相対評価した。その結果を図４ないし図９に示す。なお、これらの図において、前記減衰量は、縦軸で表され、下方に向かう（数値が小さくなる）に従って前記減衰量が大きくなる。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
【表２】
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【００２３】
図４ないし図７では、基礎１１の厚さ以外の条件が同一となる実施例及び比較例の評価を図毎にまとめて比較を行った。これらの図に示されるように、基礎１１の厚さが１ｍとした場合より、３．５ｍとした場合の方が振動を良好に低減でき、また、基礎１１の厚さが３．５ｍとした場合より、６．７５ｍ又は１０．７５ｍとした場合の方が、更に好ましい振動低減効果を得られることが理解されるであろう。
更に、図８及び図９に示されるように、地下階２０の下部に位置する基礎１１の厚さを１ｍとした場合より、実施例１３，１４のように外壁を形成するように基礎１１を設けた方が振動伝搬を低減することができる。
【００２４】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
【００２５】
例えば、地上階１２及び地下階２０は、図示構成例に対し、更に階数を増減させたりしてもよい。また、垂直壁部１４の設置数も、必要に応じて変更することが可能である。
更に、前記第３実施形態において、地下階２０の図３中左側だけに基礎１１を設けたが、当該基礎１１を地下階２０の左右両側に設けたりしてもよい。また、第３実施形態の基礎１１の高さは、図１０に示されるように、地下階２０の高さよりも小さく設定してもよい。
また、前記第１及び第２実施形態における基礎１１の左右幅は、地上階１２の水平方向に沿う幅Ｗに収まる領域であって、振動低減効果を得られる限りにおいて、前記幅Ｗより小さく設定してもよい。例えば、図１１に示されるように、前記幅Ｗ内で基礎１１が左側に偏るように部分的に位置し、当該基礎１１の側方に室内空間１６が配置される構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係る建物をモデル化した正面断面図。
【図２】第２実施形態に係る建物の図１と同様の断面図。
【図３】第３実施形態に係る建物の図１と同様の断面図。
【図４】実施例１〜３及び比較例１の評価結果を示すグラフ。
【図５】実施例４〜６及び比較例２の評価結果を示すグラフ。
【図６】実施例７，８及び比較例３の評価結果を示すグラフ。
【図７】実施例９，１０及び比較例４の評価結果を示すグラフ。
【図８】実施例１１，１３及び比較例３の評価結果を示すグラフ。
【図９】実施例１２，１４及び比較例４の評価結果を示すグラフ。
【図１０】変形例に係る建物の図１と同様の断面図。
【図１１】他の変形例に係る建物の図１と同様の断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１０・・・建物、１１・・・基礎、１２・・・地上階、２０・・・地下階、Ｇ・・・地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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